Ploché střechy se spádovou vrstvou z tepelné izolace

V případě ploché střechy je v poslední době často užívána varianta, kdy spádovou vrstvu tvoří vrstva z tepelně­izolačních dílců. Tato varianta má nejen řadu výhod, ale i jistá úskalí při samotném návrhu.

Spádové klíny z tepelněizolačních materiálů
Výhodou spádových klínů z tepelněizolačních materiálů je, že plní ve skladbě více funkcí. Obvykle to jsou funkce spádové a tepelněizolační vrstvy. Díky spádovým klínům lze tak nahradit ve skladbě střešního pláště spádovou vrstvu například ze silikátu, která prodlužuje dobu výstavby po­užitím mokrého procesu (obr. 1).

Obr. 1 Schéma skladby ploché střechy se spádovými klíny

Nízkou objemovou hmotnost tepelně­izolačních materiálů, z nichž dílce sestávají, dále oceníme tam, kde si nemůžeme dovolit přitížit stávající stropní konstrukci, která nese skladbu střešního pláště (například u rekonstrukcí nebo při dodatečném zateplování budov). Spádové klíny lze pořídit i ve variantě, kdy na horním líci klínu je nakašírována vrstva hydroizolačního povlaku. Jako hydroizolační povlaky se používají různé typy asfaltových pásů, které mohou plnit separační funkci nebo sloužit jako první vrstva hydroizolačního souvrství z asfaltových pásů. Materiálem, ze kterého jsou spádové klíny vyráběny, může být nejenom expandovaný polystyren (EPS), ale i minerální vlna.

Výhody spádových klínů:

• snížení namáhání nosné konstrukce vlastním přitížením skladby,
• odstranění mokrého procesu při tvorbě střešního pláště,
• zlepšení celkových tepelnětechnických parametrů skladby střešního pláště,
• možnost použít dílec s nakašírovaným hydroizolačním povlakem.

Umisťování vrstev spádových klínů
Zvyšující se požadavky na tepelnou ochranu budov mají za následek i nárůst tloušťky tepelné izolace ve skladbách obvodových plášťů budov. Spádové klíny mají své výrobní limity (obr. 2), a proto je při větších tloušťkách skladba vytvořena kombinací spádového klínu a desky s konstantní tloušťkou. V této souvislosti vyvstává otázka vzájemného uspořádání těchto vrstev.

Obr. 2 Obvyklé výrobní limity spádových klínů

Obr. 3 Skladba se spádovými klíny ve spodní vrstvě

Obr. 4 Skladba se spádovými klíny v horní vrstvě

Pro umisťování vrstvy spádového klínu se nabízejí dvě možnosti:

• spádové klíny tvoří spodní vrstvu a na ní jsou rovné desky (obr. 3),
• spádové klíny tvoří horní vrstvu a pod ní jsou umístěny rovné desky (obr. 4).

Při umisťování vrstev dvou tepelných izolantů bychom si měli uvědomit, že horní vrstva by měla být dostatečně tuhá a pevná. Pokud tedy používáme tepelné izolanty o rozdílné pevnosti (rozdíl mezi pevnostmi by neměl být nikterak výrazný), pak pevnější dílec bychom měli umístit nad dílec s nižší pevností.

Dalším kritériem by měly být výše zmiňované výrobní limity dílců. Pokud víme, že ve skladbě použijeme dílec s nakašírovanou vrstvou hydroizolačního povlaku, je výhodnější, aby spodní vrstvu tvořily spádové klíny (obr. 5) a horní desky s nakašírovaným povlakem (obr. 6). Důvodem je zrychlení pokládky. Dále pak snížíme i počet spojů nakašírovaného hydroizolačního povlaku, protože spádové dílce s nakašírovanou vrstvou jsou dostupné v menších rozměrech (cca 1,0 × 1,0 m) než rovné desky (cca 3,0 × 1,0 m).

Obr. 5 Skladba se silikátovou spádovou vrstvou

Obr. 6 Skladba s tepelněizolační spádovou vrstvou

Doporučení: U spádových klínů i desek není vhodné používat tloušťky menší než 40 mm, protože jsou náchylné na zlomení při manipulaci na stavbě.

Stabilizace vrstev spádových klínů
Spádové klíny se stabilizují lepením nebo kotvením. U mechanicky kotvených skladeb je vhodné, abychom vrstvu klínů dočasně stabilizovali v případě delší časové prodlevy mezi kladením klínů a kotvením hydroizolační vrstvy.

Stabilizace vrstev prováděná lepením je výhodná pro eliminování problému perforace parotěsnicí vrstvy oproti použití mechanicky kotvených systémů. Je však nutné si uvědomit, že v případě vyšších nebo více exponovaných objektů je nezbytné zajistit přídržnost skladby při namáhání sáním větru při okrajích a v rozích střechy, to znamená, že v některých případech je vhodné lepenou střechu dokotvit. Dodatečná stabilizace lepením je doporučována u mechanicky kotvených střech z toho důvodu, že dílce spádových klínů z tuhého materiálu (EPS) mohou při nerovnostech podkladu tzv. plavat nebo se houpat.

Za určitých okolností a při dodatečných opatřeních lze uvažovat o stabilizaci přitížením vrchní stabilizační vrstvou, ovšem primárně tato varianta není vhodná z důvodu možných objemových změn materiá­lu tepelné izolace. 

U mechanicky kotvených skladeb je nutno počítat s tím, že nehomogenní tloušťka spádové a zároveň tepelněizolační vrstvy se může projevit na větších nákladech na položce kotevního systému. Je to dáno tím, že musíme kotvit do dostatečně únosné vrstvy skrze celý klín a použít tak několik typů kotevních prvků s různými délkami (obr. 5 a 6).

Stabilizace dílců spádových klínů k podkladu:

• dílce stabilizujeme lepením nebo kotvením,
• je vhodné lepit i u mechanicky kotvených skladeb střech,
• není vhodné používat stabilizaci přitížením vrchní stabilizační vrstvou.

Doporučení: Při stabilizaci dílců mechanickým kotvením by kotevní prvky měly být umístěny v ploše dílce, minimálně na tloušťku desky a zároveň minimálně 100 mm od okraje dílce.

Dílce s vrstvou hydroizolačního povlaku
Dílce lze pořídit i v materiálové variantě, kdy je na dílce nakašírována vrstva asfaltového pásu a tvoří tak jeden prvek (obr. 7). Nakašírovaný asfaltový pás má obvykle přesahy, které pak lze napojit na okolní dílce. Po spojení přesahů asfaltového pásu v celé ploše střechy výrobci dílců uvádějí, že je možné započítat tuto vrstvu do hlavního hydroizolačního souvrství. Tato varianta (obr. 8) je možná za určitých předpokladů a podmínek, na které mají vliv i požadavky na střešní plášť z hlediska trvanlivosti a spolehlivosti.

Pokud bychom chtěli této skutečnosti využít a nakašírovaný asfaltový pás započítat do hlavního hydroizolačního souvrství, je nutné si uvědomit několik skutečností:

• přesahy a množství spojů v ploše mohou při nedostatečné technologické kázni nést vyšší riziko, co se týče spolehlivosti spojů,
• pečlivé a kvalitní natavování v přesazích může trvat déle než klasické natavování asfaltového pásu v roli (obr. 9).

Obr. 7 Spádový klín s nakašírovanou vrstvou hydroizolačního povlaku

Obr. 8 Deska s nakašírovanou vrstvou hydroizolačního povlaku

Obr. 9 Spádový klín a zvýraznění přesahů pro vzájemné spojení hydroizolačního povlaku

Obr. 10 Schéma skladby ploché střechy pro tepelnětechnické posouzení

Alternativní řešení
Alternativou ke klasickému natavování přesahů hydroizolačního povlaku, který je součástí dílce, je použití dílců bez nakašírovaného asfaltového pásu, na něž se po jejich uložení a stabilizaci položí samolepicí asfaltový pás.

Doporučení: Při stabilizaci dílců mechanickým kotvením se přes kotevní prvek natavuje přířez o velikosti cca 200 × 200 mm ze stejného asfaltového pásu.

Tepelnětechnický návrh skladby
Při tepelnětechnickému návrhu skladby ploché střechy se spádovou vrstvou tvořenou tepelněizolačními dílci se postupuje takto (obr. 10, tab. 1):

• součinitel prostupu tepla se stanoví podle ČSN EN ISO 6946,
• vnitřní povrchovou teplotu hodnotíme v místě s nejmenší tloušťkou spádové vrstvy,
• šíření vodní páry (roční bilance kondenzace a vypařování vodní páry) hodnotíme v místě nejmenší a největší tloušťky spádové vrstvy.

Tepelnětechnické hodnocení střech se spádovou vrstvou z tepelněizolačních dílců

Upozornění
Navrhovat tloušťku tepelné izolace spádových vrstev na základě splnění hodnoty součinitele prostupu tepla v místě nejmenší tloušťky spádového klínu nemusí být vždy žádoucí. Při tomto způsobu návrhu je skladba uměle a neekonomicky navýšena o tloušťku tepelné izolace, která je ve spádu. Dále může u některých provozů a skladeb vyvstat problém se zajištěním splnění podmínky pro hodnocení šíření vodních par v nejvyšším místě skladby. Toto riziko hrozí zejména u střechy, kde je část tepelné izolace umístěna pod parotěsnicí vrstvou.

TEXT: Ing. Josef Remeš, Ing. Lukáš Hejný
OBRÁZKY: Autoři
Foto: Icopal

Autoři působí na Fakultě stavební VUT v Brně.

Děkujeme za věcné připomínky k článku, kterými ­přispěli Ing. Lubor Kalousek; Ing. et Ing. Petr Kacálek; Ing. Tomáš Petříček; Ing. Antonín Žák a doc. Dr. Ing. Zbyněk Svoboda.

Článek je zkrácenou verzí příspěvku, který zazněl na 13. odborné konferenci doktorského studia Juniorstav 2012 v Brně.

Literatura
1.    Remeš, J., Hejný L.: Spádové vrstvy z tepelné izolace v plochých střechách. In: Sborník anotací konference Juniorstav 2012. Brno: FSv VUT, 2011, s. 60.
2.    ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce – Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla – Výpočtová metoda (12/2008).
3.    ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky (10/2011).
4.    Chaloupka, K. Svoboda, Z.: Ploché střechy: Praktický průvodce. První vydání. Praha: Grada Publishing, 2009. 268 s.
5.    Svoboda, Z.: Blog Stavební fyzika (online). 2011. Dostupné z www: .
6.    Technologické příručky výrobců spádových klínů z tepelněizolačních materiálů (DEKTRADE, VEDAG).